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1、第二單元 勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用 第3課時(shí) 自由落體運(yùn)動(dòng),必修1 第一章運(yùn)動(dòng)的描述探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律,,基礎(chǔ)回顧,考點(diǎn)一,自由落體運(yùn)動(dòng),1自由落體運(yùn)動(dòng)的定義 物體只在______作用下從______開始下落的運(yùn)動(dòng)，叫做自由落體運(yùn)動(dòng) 2自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) (1)v0____. (2)加速度符號(hào)為g.在地球表面取g____ m/s2，在粗略計(jì)算中經(jīng)常取g____m/s2.,答案： 1重力靜止 2(1)0(2)9.810,(3)重力加速度的方向________ (4)它是一種______直線運(yùn)動(dòng) 3自由落體運(yùn)動(dòng)的公式： ____；s ____； ____.,4重力加速度的變化 (1)

2、隨地球緯度的增大，重力加速度略微______；在地球兩極重力加速度最____ (2)隨著物體離地面的高度的增大，重力加速度會(huì)______ 5伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究方法，是從________________________________________.,答案：(3)豎直向下(4)勻加速 3gt 2gs,答案：4(1)增大大(2)減小 5提出假設(shè)數(shù)學(xué)推理實(shí)驗(yàn)觀察 合理推理修正推廣,要點(diǎn)深化,1自由落體運(yùn)動(dòng)要滿足的條件 自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)際上是物理學(xué)中的理想化運(yùn)動(dòng)，只有滿足一定的條件下才能把實(shí)際的落體運(yùn)動(dòng)看成是自由落體運(yùn)動(dòng)第一，物體只受重力作用，如果還受到空氣阻力作用，那么空氣

3、阻力與重力相比可以忽略不計(jì)；第二，物體必須從靜止開始下落，即初速度為零必須是從靜止開始算起的自由下落過程才是自由落體運(yùn)動(dòng)，從中間取一段運(yùn)動(dòng)過程不是自由落體運(yùn)動(dòng) 2自由落體運(yùn)動(dòng)中處理問題的重要特點(diǎn) (1)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)出規(guī)律都適用； (2)連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)位移的增加量相等，即sgt2； (3)一段時(shí)間內(nèi)的平均速度,3什么是科學(xué)的探究過程 科學(xué)探究過程一般是從現(xiàn)象的觀察中說出問題，然后對(duì)問題的原因做出假設(shè)，運(yùn)用邏輯得出推論，看能否解釋新的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，再對(duì)假說進(jìn)行修正和推廣，或重新建立新的理論,基礎(chǔ)回顧,考點(diǎn)二,豎直上拋運(yùn)動(dòng),豎直上拋運(yùn)動(dòng)的定義及特點(diǎn) 不計(jì)空氣阻力，以一定的______

4、__豎直向上拋出的物體的運(yùn)動(dòng)叫做豎直上拋運(yùn)動(dòng)其加速度也為g.豎直上拋運(yùn)動(dòng)在上升階段是________運(yùn)動(dòng)；在下降階段是________運(yùn)動(dòng),答案：初速度勻減速自由落體,要點(diǎn)深化,1兩種常見的處理方法 (1)分段法：將上升階段看作初速度為v0、末速度為0、加速度為g的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，下落階段為自由落體運(yùn)動(dòng) (2)一體化法：將上升階段和下落階段統(tǒng)一看成是初速度向上、加速度向下的勻減速直線運(yùn)動(dòng)v00，a<0.公式：vtv0gt；sv0t gt2; 2gs. 2兩個(gè)推論 (1)上升的最大高度hm. ； (2)上升最大高度所需的時(shí)間tm.,3兩個(gè)性質(zhì) (1)由于下落過程是上升過程的逆過程

5、，所以物體在通過同一位置時(shí)，上升速度和下落速度大小相等 (2)物體在通過同一段高度的過程中上升時(shí)間和下落時(shí)間相等,,,題型一,自由落體運(yùn)動(dòng)中局部與整體的處理,解決自由落體運(yùn)動(dòng)問題時(shí)，對(duì)整體與局部，局部與局部過程相互關(guān)系的分析，是解題的重要環(huán)節(jié),從某電視塔塔頂附近的平臺(tái)上釋放一個(gè)小球，不計(jì)空氣阻力和風(fēng)的作用，小球自由下落若小球在落地前的最后2秒的位移是80 m，則該平臺(tái)到地面的高度是多少？ (g10 m/s2),點(diǎn)撥：根據(jù)題意畫出運(yùn)動(dòng)草圖如右圖所示，初位置記為A位置，(t2)秒時(shí)記為B位置，落地點(diǎn)為C位置不難看出既可以把BC段看成整體過程AC與局部過程AB的差值，也可以把BC段看做是物體以初速度

6、vB和加速度g向下做2 s的勻加速運(yùn)動(dòng)，而vB可看成是局部過程AB的末速度但把下部轉(zhuǎn)到上部處理可省求通過B點(diǎn)的速度，僅用位移公式即可，保持思路連貫性，不易失誤,解析：設(shè)物體從平臺(tái)A落到地面所經(jīng)歷時(shí)間為t，通過的位移為H；物體在(t2)秒內(nèi)的位移為h.因?yàn)関00，所以有 H gt2 h g(t2)2 由題意：Hh80 m 由解得：t5 s，H125 m 答案：125 m,題型訓(xùn)練,1上列中，請(qǐng)同學(xué)們從上而下先列式確定物體通過B點(diǎn)的速度，再對(duì)最后2 s根據(jù)位移公式列式，解方程組求出結(jié)果,解析：由vat，得：vBg(t2) 由xv0t at2，得： hBCvBtBC

7、 兩式解得：t5 s，H125 m.,,題型二,自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的靈活應(yīng)用,對(duì)于初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和有關(guān)推論，同樣適用于自由落體運(yùn)動(dòng),屋檐每隔一定時(shí)間滴下一滴水，當(dāng)?shù)?滴正欲滴下時(shí)，第1滴剛好落到地面，而第3滴與第2滴分別位于高1 m的窗子的上、下沿，如右圖所示，問： (1)此屋檐離地面多高？ (2)滴水的時(shí)間間隔是多少？,解析：如右圖所示，如果將這5滴水的運(yùn)動(dòng)等效為一滴水的自由落體，并且將這一滴水運(yùn)動(dòng)的全過程分成時(shí)間相等的4段，設(shè)時(shí)間間隔為T，則這一滴水在0時(shí)刻，1T s末、2T s末、3T s末、4T s末所處的位置，分別對(duì)應(yīng)圖示第5滴水、第4滴水、第3滴水、第2滴水、

8、第1滴水所處的位置，據(jù)此可作出解答,方法一利用基本規(guī)律求解 設(shè)屋檐離地面高為s，滴水間隔為T.由位移公式s gt2得： 第2滴水的位移s2 g(3T)2 第3滴水的位移s3 g(2T)2 又：s2s31 m 聯(lián)立三式，解得：T0.2 s 所以s g(4T)23.2 m.,方法二利用比例法求解,(1)由于初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)從開始運(yùn)動(dòng)起，在連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移比為1357，據(jù)此令相鄰兩水滴之間的間距從上到下依次是S3 S5 S7 S，如右圖所示 顯然，窗高為5 S，即5 S1 m，得：S0.2 m. 屋檐總高：sS3 S5 S7 S16 S3.2 m. (2)根據(jù)s gt2，得：t

9、0.8 s. 滴水時(shí)間間隔：T 0.2 s. 答案：(1)3.2 m(2)0.2 s 互動(dòng)探究：本例題還有其他的解法嗎？ 請(qǐng)你開展討論探究,題型訓(xùn)練,2如圖所示，小球從豎直磚墻某位置靜止釋放，用頻閃照相機(jī)在同一底片上多次曝光，得到了圖中1、2、3、4、5所示小球運(yùn)動(dòng)過程中每次曝光的位置連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均為T，每塊磚的厚度為d.根據(jù)圖中的信息，下列判斷錯(cuò)誤的是() A位置“1”是小球釋放的初始位置 B小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng) C小球做自由落體運(yùn)動(dòng) D小球下落的加速度為,解析：由于小球下落的間隔不符合1357，但間隔之差相等，都為d，故小球做初速不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)(不能肯定是自由落體運(yùn)動(dòng))

10、，根據(jù)daT2，得下落的加速度a.,答案：AC,,題型三,探究跳水等體育運(yùn)動(dòng)的物理問題,我們?cè)谟^看北京奧運(yùn)會(huì)10米雙人跳臺(tái)比賽中，常?？吹揭騼扇似鹛嬖跁r(shí)間差而使動(dòng)作不能同步，雙方距離越來越大(如下圖所示)，這樣得分也自然不高假設(shè)兩人起跳的時(shí)間差為0.1 s，離開跳臺(tái)后都立即做自由落體運(yùn)動(dòng)，試計(jì)算第一個(gè)人在雙手入水瞬間雙方存在的高度差(g取10 m/s2，雙方的身高一樣，人的重心位于手到腳的長度的中點(diǎn)，結(jié)果保留二位有效數(shù)字),解析：設(shè)先起跳者從跳起到雙手入水的時(shí)間為t1， 由題意知其位移為h110 m 根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：h1,由此知道后起跳者對(duì)應(yīng)的空中時(shí)間：t2t10.11.3 s (或

11、1.31 s) 后起跳的位移：h2 101.32 m8.5 m(或8.6 m) 在第一個(gè)人雙手入水瞬間雙方存在的高度差：hh1h21.5 m(或1.4 m) 答案：1.5 m(或1.4 m),點(diǎn)評(píng)：本題是一道跳水運(yùn)動(dòng)的物理問題首先要知道把運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)點(diǎn)，不考慮動(dòng)作要素；其次要把運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)看作自由落體運(yùn)動(dòng)前一點(diǎn)要自己理解，后一點(diǎn)題作了說明，因?yàn)樘?xiàng)目中還有豎直上拋的情況再次，本題涉及追及問題，故要充分運(yùn)用好公式,題型訓(xùn)練,3.2008年在北京奧運(yùn)會(huì)中，中國小將何雯娜以37.80分為中國蹦床隊(duì)奪得金牌如圖所示，從何雯娜離開蹦床瞬間開始可看作豎直上拋運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣阻力) A到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為

12、零，加速度也為零 B到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為零，加速度不為零 C上升過程與下落過程平均速度相同 D當(dāng)它回到蹦床時(shí)的速度與剛跳起時(shí)的速度相同,解析：何雯娜到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為零，但僅受重力作用，故加速度不為零，B正確；由于速度是矢量，雖然上升過程與下落過程平均速度大小相同及當(dāng)她回到蹦床時(shí)的速度與剛跳起時(shí)的速度大小相同，但方向相反，故CD都是錯(cuò)誤的 答案：B,,,,警示,對(duì)慣性理解不深刻，導(dǎo)致看不到題中 的隱含條件,氣球以10 m/s的速度勻速豎直上升，從氣球上掉下一個(gè)物體，經(jīng)17 s到達(dá)地面求物體剛脫離氣球時(shí)氣球的高度(g10 m/s2) 錯(cuò)解：物體從氣球上掉下來到達(dá)地面這段距離即為物體脫離氣球時(shí)，氣球

13、的高度 因?yàn)槲矬w離開氣球做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)h gt2，代入數(shù)字解得：h1445 m 所以物體剛脫離氣球時(shí)，氣球的高度為1445 m.,分析糾錯(cuò)：由于對(duì)慣性理解不深刻，導(dǎo)致對(duì)題中的隱含條件即物體離開氣球時(shí)具有向上的初速度的忽視誤認(rèn)為v00.實(shí)際物體隨氣球勻速上升時(shí)，物體具有向上10 m/s的速度當(dāng)物體離開氣球時(shí)，由于慣性，物體繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離，在重力作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng) 本題既可以用整體處理的方法也可以分段處理下面介紹整體處理的方法，其他方法自己探究,可將物體的運(yùn)動(dòng)過程視為勻減速直線運(yùn)動(dòng)根據(jù)題意畫出運(yùn)動(dòng)草圖如圖所示規(guī)定向下方向?yàn)檎?，則v010 m/s，g10 m/s2，t17 s. 根據(jù)hv0t gt2 代入數(shù)字解得：物體剛掉下時(shí)離地1275 m. 答案：1275 m,祝,您,學(xué)業(yè)有成,